El ejército de EE. UU. Piratea insectos con ADN del virus, lo que genera temores de nuevas armas biológicas peligrosas

Darpa, el brazo de investigación del ejército estadounidense, se está embarcando en un proceso radicalmente nuevo, pero los investigadores advierten que la tecnología podría convertirse en un arma biológica.

Hacer cultivos más altos, más sabrosos y más resistentes a las enfermedades es un proceso tedioso. Durante miles de años, la única opción para los agricultores fue elegir dos plantas con características muy deseables y reproducirlas juntas, con la esperanza de crear descendencia que compartiera esos rasgos prometedores y evitara los no deseados.

Las técnicas modernas para mover genes han acelerado este proceso. Primero, los investigadores encontraron que al bombardear las células embrionarias con radiación, podían forzar mutaciones en el genoma de la planta, haciendo que los rasgos deseados aparecieran al azar. Luego podría eliminar estas células mutantes y usarlas para generar líneas de plantas completamente nuevas.

En 2012, las genetistas Emmanuelle Charpentier y Jennifer Doudna encontraron una forma mucho más precisa de cambiar el genoma de una planta. CRISPR-Cas9 es una especie de tijera molecular que se puede guiar a un punto preciso del genoma de un organismo para cortar un gen molesto o insertar uno deseado. En el mundo agrícola, CRISPR ya se usa para crear hongos que no se doran, tomates fáciles de cosechar y plátanos resistentes a ciertas enfermedades.

CRISPR es mucho más rápido y preciso que las técnicas de cría selectiva utilizadas hace cien años. Pero el proceso requiere una serie de pasos complicados. En primer lugar, las células vegetales embrionarias deben exponerse a la molécula CRISPR-Cas9 para que se pueda realizar la edición. Solo se editará un pequeño porcentaje de ellos, y esas células afortunadas deben cultivarse en plantas grandes, que luego, si todo va bien, mostrarán la característica deseada que los investigadores intentaron codificar y, con suerte, producirán semillas o clones. que también tiene esa característica. Es un proceso largo que requiere varias generaciones de plantas y pruebas y experimentación exhaustivas en cada etapa.

Pero la Agencia de los Estados Unidos para Proyectos de Investigación Avanzada (DARPA), una agencia gubernamental responsable del desarrollo de nuevas tecnologías comúnmente utilizadas por los militares, quiere acelerar el proceso. La agencia está financiando estudios que, si tienen éxito, significarán que los insectos pueden usarse para entregar moléculas de edición del genoma a los cultivos que crecen en el campo. El programa de investigación, que ya está en marcha en cuatro estudios estadounidenses diferentes, ahora está atrayendo consternación de biólogos y especialistas en ética que dicen que la nueva tecnología representa un riesgo para la bioseguridad y podría convertirse fácilmente en un nuevo tipo de arma biológica. Todo es parte de un programa llamado “Insect Allies”, que en cuatro años proporcionará $ 47 millones (£ 36 millones) en fondos a grupos de investigación que intenten desarrollar una forma de utilizar los virus entregados. De insectos para editar cultivos de campo. .

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Así es como funcionaría esta tecnología. Digamos que usted es un agricultor que acaba de enterarse de que el próximo mes habrá una plaga de langostas que adora comer la variedad especial de maíz que cultiva en su campo. Ya ha plantado su maíz, por lo que no es el momento de tomar algunas semillas resistentes a las langostas y plantar una nueva cosecha. En su lugar, compre una carga completa de pulgones que hayan sido infectados con un virus modificado genéticamente programado para introducir un gen de resistencia a la langosta en las plantas de maíz. Cuando esos pulgones comiencen a romperse en sus plantas de maíz, transmitirán ese virus genéticamente modificado al cultivo. Una vez dentro, el virus liberará sus moléculas de edición de genes y, si todo va bien, convertirá la planta de maíz normal en una planta de maíz resistente a los saltamontes.

Entonces, lo que era, hace aproximadamente una semana, un campo de plantas de maíz ordinarias, puede convertirse en un campo de plantas de maíz resistentes a las langostas casi tan rápido como se puede sacar la tapa de la caja de pulgones. ¿Qué pasa si el informe meteorológico llega la próxima semana y predice una sequía? Luego llega a su caja de pulgones infectados con un virus genéticamente modificado que en su lugar lleva un gen resistente a la sequía. Este es Theroy, la correa.

Esto, dice Guy Reeves, biólogo del Instituto Max Planck de Biología Evolutiva, sería un salto radical y preocupante en biotecnología. “Son casi instantáneos y extremadamente flexibles”, dice. Incluso dejando a un lado los insectos por un momento, algo que dice que es “virtualmente inexplicable desde cualquier ángulo”, Reeves afirma que existe un potencial real para que se abuse de esta tecnología.

“Cuando miras cada paso para hacerlo agrícola, en lugar de un arma, siempre es más fácil convertirlo en un arma”, dice. Reeves y sus colegas expresaron su preocupación por este programa Darpa en un argumento publicado en la revista académica Science.

“Romper algo, vencer algo, es mucho más fácil que ganar un trabajo”, dice Reeves. En otras palabras, mientras que el programa Darpa está diseñado para proporcionar características de plantas útiles para cultivos objetivo, Reeves sostiene que la misma tecnología podría ser mucho más fácil de usar para dañar o matar un cultivo de inmediato. Imagina que eres el líder despótico de un estado-nación que quiere destruir las cosechas de un enemigo lejano. Se podría ordenar la liberación de plántulas que portaran un virus genéticamente modificado que, al transmitirse a la planta, eliminaba los genes que eran esenciales para la reproducción de la planta, volviéndolas estériles. “Simplemente llegó a nuestro conocimiento entonces [they] planté esas semillas el próximo año [they] él vería que hay un problema “, dice Reeves.

También hay preguntas importantes sobre cómo esta tecnología podría usarse de manera útil en la agricultura, aunque el programa incluye algunas salvaguardas para evitar que todo funcione. Darpa requiere que estos estudios se realicen en invernaderos para minimizar el riesgo de que cualquier insecto que contenga virus genéticamente modificados vuele donde no debería. También requiere que para la segunda fase (que finaliza a principios de 2020), cualquier intento incluya “garantías letales” para asegurar que los insectos no puedan reproducirse o sobrevivir más de dos semanas después de la liberación.

Pero Reeves todavía puede ver problemas importantes si esta tecnología llega alguna vez a los campos. Para empezar, editar genes a través de un insecto es bastante inexacto. Sería muy difícil evitar que un insecto vuele y lleve accidentalmente el virus modificado genéticamente a otras plantas (la mayoría de los virus e insectos de las plantas, señala Reeves, se dirigen a muchos cultivos diferentes). E incluso en el campo de destino, es muy poco probable que cada planta se edite de la misma manera. En algunas plantas, la edición puede fallar por completo, mientras que en otras puede afectar a una parte diferente del genoma. La mayoría de los países, especialmente en la UE, tienen leyes estrictas que rigen el etiquetado y la producción de cultivos modificados genéticamente. ¿Cómo regularían los reguladores un campo de maíz que pudiera contener algunas plantas editadas, algunas plantas inéditas y otras que hayan sido editadas de forma desconocida?

Blake Bextine, el gerente del programa Darpa que ejecuta el programa Insect Allies, dice que la agencia ha estado en consulta con los reguladores desde que comenzó el programa. “Siempre he estado en contacto con los reguladores”, dijo, incluido el Departamento de Agricultura de Estados Unidos, la Agencia de Protección Ambiental y la Administración de Alimentos y Medicamentos. Todas las instalaciones utilizadas por los cuatro equipos académicos que trabajan en el proyecto han sido inspeccionadas y certificadas por el USDA, dice.

Para los autores de Science, estos no son solo obstáculos técnicos que deben superarse. La falta de discusión sobre estos impedimentos prácticos, argumentan, podría significar que el programa se perciba como un esfuerzo para desarrollar agentes biológicos con propósitos hostiles. Si esto es cierto, argumentan los autores, entonces el programa violaría la Convención de Armas Biológicas de 1972 (BWC). La BWC prohíbe el desarrollo de agentes biológicos “de tipos y cantidades que no tienen justificación para fines profilácticos, protectores u otros fines pacíficos”.

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Una preocupación, dice Silja Voeneky, profesora de derecho en la Universidad de Friburgo y coautora del artículo Science, es que el programa Insect Allies, tal como está, cae en un área gris. Sin pruebas plausibles de que la tecnología es más útil para fines pacíficos, existe, sugiere el documento, el peligro de que el programa caiga debido a la BWC. Las discusiones públicas más transparentes sobre este programa, la tecnología involucrada y sus posibles implementaciones, sugieren los autores, contribuirían en gran medida a aliviar esta incertidumbre.

La respuesta de Bextine es simple. “No desarrollamos armas biológicas”, dice. “[With] cualquier tecnología que sea revolucionaria, siempre puede señalar las piezas que tienen capacidades de doble uso. “

La primera fase del proyecto de cuatro años acaba de finalizar, y Bextine dice que los equipos ya han demostrado que es posible introducir genes en cultivos en crecimiento utilizando insectos. Las fases posteriores de la prueba probarán si una especie de insecto puede transmitir de manera precisa y segura el virus modificado genéticamente en un invernadero lleno de diferentes cultivos y especies de insectos, condiciones mucho más cercanas al mundo real.

Pero, ¿por qué no ceñirse a la tecnología de edición genética existente? La respuesta, dice Bextine, tiene que ver con la eficiencia. El maíz resistente a la langosta, por ejemplo, podría crecer un poco más corto y más lento que las variedades no resistentes porque dedica parte de su energía a producir proteínas que le permiten resistir y repeler insectos. Si los agricultores pudieran usar virus suministrados por insectos para “activar” la resistencia a las plantas de maíz, significaría que las plantas podrían ser súper eficientes la mayor parte del tiempo y renunciar a esa ventaja efectiva cuando tengan que cambiar al modo resistente a las langostas.

Y, según Bextine, ayudar a los cultivos a resistir nuevas amenazas en el camino es lo que significa Insect Allies. “La seguridad alimentaria es la seguridad nacional”, dice. “Queremos asegurar nuestro suministro de alimentos”.

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